CN113015598A - 磁式夹钳装置及磁式夹钳装置用磁力产生机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具备磁通不易降低且具有液密性的环状体的磁力式夹钳装置。磁式夹钳装置(1)具备有磁力产生机构(3)，该磁力产生机构(3)在收容空腔部(4)的中央配置有由软质磁性材料所构成的收容盖体(6)，在其外周嵌合有由非磁性体所构成的非磁性的金属框体(23)，在该非磁性的金属框体(23)的背面的环状的磁铁收纳空间内配置有多个圆弧状的非可逆永久磁铁(7)成环状，在收容盖体(6)的背面具备有可逆永久磁铁(8)和配置于其周围的磁极切换用线圈(9)，且具备有堵塞收容空腔部(4)的背面开口的底面盖体(12)；金属框体(23)与底板(2)及收容盖体(6)接合成一体。

Description

磁式夹钳装置及磁式夹钳装置用磁力产生机构

技术领域

本发明关于一种磁式夹钳装置，特别是关于一种将多座使与夹紧对象物的吸附面形成为液密性的磁力产生机构平行配置于底板(base plate)内的磁式夹钳装置、及该磁式夹钳装置用的磁力产生机构的结构。

背景技术

以往以来，有一种磁力式夹钳装置，具备有：基底构件，具有固定夹紧对象物(例如，射出成型机的模具、供机械加工的工件(workpiece)等)的固定面；以及多个磁力产生机构，嵌入于该基底构件，且能够通过磁力将夹紧对象物吸附并固定于固定面。该磁力式夹钳装置装于例如射出成型机，且在将模具固定于模板(platen)(射出成型机的可动盘、固定盘等的模具的安装面)时被使用。

磁式夹钳装置的各个磁力产生机构，例如是包含有：磁性体制的圆形盖板，具有与基底构件的固定面同一平面的外表面；铝镍钴(alnico)磁铁(AlNiCo磁铁)，配设于该圆形盖板的背面侧；磁极切换用线圈，卷装于该铝镍钴磁铁的外周侧；以及永久磁铁，配设于圆形盖板的外周侧。然后，这些的磁力产生机构分别嵌入于基底构件上所形成的多个凹状的收容孔。另外，铝镍钴磁铁的磁极可以通过通电至磁极切换用线圈来使磁极逆转。当因通电而磁极切换时，就可以选择性地迅速切换取消状态及夹紧状态的双方，该取消状态为磁通线不会在固定面之外产生且不赋予固定的力，夹紧状态为磁通线从固定面到达模具等的工件并能以磁力夹紧工件。而且，由于永久磁铁是组合在一起，所以结束通电之后也能够照原样保持该状态。

例如，在专利文献1的磁性紧固装置中，在作为基底构件的板件(plate)的紧固面的工件的固定面侧，开设有多个圆筒状外罩(housing)，且在各个圆筒状外罩内分别嵌入有磁力产生机构。专利文献1的发明本身，虽然是关于多个磁力产生机构的螺线管线圈(solenoid coil)的端子的连接用连接器的发明，但是在该圆筒状的外罩内的磁力产生机构本身，从紧固面侧起依顺序地具备有已配置于中心的钢极、圆筒状的环(ring)体及磁力切换部，该圆筒状的环体为嵌套于该钢极的外周表面的由如黄铜的非磁性材料所构成，在该圆筒状环之下配置有包围钢极的外周的多个永久磁铁并成为磁垫(magnetic pad)，且在其等的磁垫的下方，具备有由圆筒状的铝镍钴磁铁及配置于其外周的螺线管线圈所构成的磁力切换部。

然后，在专利文献1中，在钢极的外周表面部配置有黄铜制的非磁性体的环，在该环的外周面穿设有外部周边槽，并在槽中配置有O型环。

另外，也有提出一种基底构件与圆形盖板从表面来看一体形成如一片板的一体型磁力装置(例如，参照专利文献2)。在专利文献2的一体型磁力装置中，具备有磁力产生机构，该磁力产生机构的成为基底构件的支撑结构构件与相当于圆形盖板的第一极片芯(pole piece core)是由一个构件所形成，在支撑结构构件的背面侧开设有多个凹状的收容孔，在这些的多个收容孔内配置有被配置于圆形盖板的周围的非可逆永久磁铁、被配置于圆形盖板之下的可逆永久磁铁芯的铝镍钴磁铁、以及在其周围使磁化状态变化的环状的电性线圈。

﹝现有技术文献﹞

﹝专利文献﹞

专利文献1：日本特开2007-331101号公报

专利文献2：日本特表2011-519733号公报。

发明内容

﹝发明所欲解决的课题﹞

另外，磁式夹钳装置是通过对磁极切换用线圈的通电的切换，来维持将夹紧对象物固定保持于固定面上的保持状态，或是使铝镍钴磁铁的极性反转以形成为取消状态，据此可以形成为不夹紧的状态的装置。由于在对线圈通电结束之后磁力也会持续，所以可以如射出成型机中的模板一样地在长期夹紧模具的状态下持续固定保持，且由于没有可动部分所以可说是也合适应用于想要长期免维修(maintenance free)的情景。

可是，在射出成型中将已熔解的树脂射出于模具的空腔(cavity)之后，成型品在冷却及硬化并使其取出之前需要时间，从此事实来看，冷却步骤占了较大的比例。然后，如此的模具一般是通过冷却剂(coolant)(冷却水)所冷却。如此，有时模具的周围会因冷却剂等而润湿，且有时水分会进入磁式夹钳装置的周围。另外，由于射出成型等的模具，会在其模具表面附着树脂等的污垢，所以大多有在模具使用后被洗涤的情形，也有洗涤液附着于模具的周围，或洗涤液流下的情形。于是，若在被夹紧于模板上的状态下洗涤，就会发生洗涤液等的溶液附着于磁式夹钳装置的固定部的情形。

如此，虽然磁式夹钳装置没有可动部分且长期可保持夹紧状态，但是只要水等的溶液侵入于磁力产生机构的内部就会关系到内部的线圈等的短路，所以可能会招来无法顺利地进行夹紧状态与取消状态的切换的问题等。

当然，由于有完成防备从夹紧状态的脱落事故而配置感测器(sensor)等的安全对策，所以不易立即发生重大事故，但是可能需要进行磁式夹钳装置的维护。另外，由于也有模具洗涤液等的溶液包含界面活性剂的情况，所以容易侵入于界面。

于是，被要求一种溶液等不易从磁式夹钳装置的固定面侵入的防水性优异的简易结构且稳定的屏蔽结构(shield structure)。

然后，由于磁式夹钳装置是排列多数个磁力产生机构，所以要连接各自的磁力产生机构的配线，但是当配线是从背面露出的结构时液体就容易从背面侵入于磁力产生机构内，或容易发生损伤配线。

而且，在为通过磁力来夹紧的结构时，当通过飞出至模具侧的磁力线所为的磁力的影响范围为数十mm的深度，且在固定面的板件间有多余的间隙，或发生翘曲或变形时，夹紧力就会因间隙而极端地降低。例如当发生0.5mm的间隙时磁式夹钳装置的夹紧力就会降低至原来的60％以下，当来到1mm的间隙时吸附力就会降低至原来的15％左右为止。如此，虽然具备有十几个磁力产生机构，但是若其一部分浮动，就无法充分地发挥所期望的能力。如此，为了使与模具之间隙减低，而可以将固定面形成平滑，就被期望通过磁力来使其密接固定。

于是，也被要求一种在制造组装内部具备有多数个磁力产生机构的磁式夹钳装置时容易确保平滑性，而且在维护装置时也容易调整平滑面的结构。另外，此种的平滑面，洗涤液等的溶液就容易侵入于界面。如此就被诉求要在固定面与背面双方具备液密性。

但是，在专利文献1的磁性紧固装置中，在作为基底构件的板件的紧固面的工件的固定面侧，开设有多个圆筒状外罩，且在各个圆筒状外罩内分别嵌入有磁力产生机构，如此会发生确保多个圆筒状外罩的外端面与基底构件的固定面的平坦性的必要，且在圆筒状外罩的底面的机械加工中被要求较高的加工精度。另外，由于圆筒状外罩并未贯通，所以必须逐个进行机械加工，无法说是有效率的。

在夹紧的对象中包含有使用于射出成型的模具时，由于有时模具具有超过100℃的温度，所以热也会传送至固定面而热膨胀。另外，专利文献1的磁力产生机构在与工件抵接的钢极的外周表面上所设置的黄铜制的环的外周面具备外部周边槽，且O型环嵌套于该槽，据此来抑制环朝向外表面脱落的结构。然而，与钢极或底板的钢材相比，由于黄铜的热膨胀率较大，所以当模具的热传送时，环就会膨胀并与底板的开口迫近，负荷容易落在O型环的周围。而且，有时O型环会因热硬化而招来弹性力的降低，且O型环周边的屏蔽性容易降低。如此，该环的周围的屏蔽性(水密性)会下降。

于是，申请人发明了一种并非是将环设置于由磁性材料所构成的圆形盖体的外表面外周，而是沿着外周设置凸缘(flange)状的锷部作为水密性的对策的结构(日本特愿2016-245111，非公开)。虽然通过设置同一材料的锷部确实能提高水密性，但是由于是同一材料，所以会产生必须严格进行磁通的控制。另外，由于锷部是如单侧外伸成凸缘状的结构，当从工件面侧施力时，就可能会发生容易弯曲，且锷的外缘会被压入于内部，所以在使用时比以往更有必要考虑需要留意装卸工件时不损伤锷部等。

另外，在专利文献2的一体型磁力装置中，由于“支撑结构”与“第一极片芯”是形成单片(one piece)，所以在固定工件的固定面侧没有开口，容易确保基底构件的固定面的平坦性。可是，基底构件与圆形盖板要在固定面侧加工成为一体的结构本身并不容易。虽然是从背面侧开设收容孔，但是不仅要削出背面侧的收容铝镍钴磁铁的电性线圈的空间，进而要在中央留下圆形盖板的状态下，一边抑制震动传送至该圆形盖板，且一边为了沿着其周围放入非可逆永久磁铁而必须形成沟槽，所以难以逐个进行收容孔的开口作业。

而且，由于专利文献2为一体型，所以在必须从背面侧开设多个收容孔，又必须分别加工以便在全体之中成为适当的位置时，由于在一体的情况下不得不逐个加工所以需要时间，此外，就连全体之中的配置也必须考虑而加工收容孔，且必须进行加工全体的控制等，都会造成作业者侧较大的负担。

也就是，在以机械加工来形成如前述的凹状的收容孔的情况下，当考虑以大径的钻头(drill)来形成凹孔之后使小径的端铣刀(end mill)环绕地移动，据此将凹孔的里端面精致加工成平坦面等时，由于该方式要花许多的时间和劳力在全体的加工上，所以如此的一体的收容孔的结构在制作方面可说是非常不利。

另外，虽然也能以通过钻孔(trepanning)加工(留芯的搪孔(boring)加工)所为的切削加工来形成这些的开口，但是若采取如此简易的手法，就难以提高沟槽的尺寸精度，空腔部的表面粗糙度也容易降低。然后，在钻孔加工中，由于难以适当保持装置内的铁心部与底板之间的间隙，所以结果会关系到磁通的降低或损失(loss)。于是，当从适当地确保夹紧的观点来看，仅使用钻孔加工无法说是充分，为了要保持精度就不得不需要费事的精致加工。

如此，由于在专利文献2的一体型磁力装置中，确实可通过环状磁路部来将基底构件与圆形盖板连接成一体，所以能确保固定面的平坦性与液密性，但是如此的加工本身是复杂且困难的。另外，就背面侧的液密性而言也未被考虑。不仅如此，由于其进而也包含环状磁路部，且全部要在平面上一体地成为同一平面，所以在处于夹紧状态时，10％至20％的磁通也会流动至环状磁路部。如此，由于该部分就会使吸附夹紧时的夹紧对象物的力降低，所以夹紧力会不可避地降低。

另外，虽然可以通过对磁极切换用的线圈的通电的方向，来切换夹紧状态与取消状态，但是在设为夹紧状态时，若未适当地产生所期望的夹紧力，就无法固定夹紧对象物，此是危险的。于是，至为重要的是能适当且简易地确认夹紧状态是否良好。于是，当在非可逆永久磁铁与夹紧对象物之间设置作为感测器的感测器线圈(sensor coil)等时，就能够容易确认夹紧状态下的磁通。可是，从确认夹紧状态的事实来看，在固定面附近配置有感测器时，由于是设置于由永久磁铁与夹紧对象物所包夹的位置，所以有必要更进一步考虑不使所包夹的感测器线圈破损。于是，被要求一种不使感测器线圈破损且可以简易地稳定设置的结构。

于是，本发明所欲解决的课题在于：提供一种可以将多个磁力产生机构简易迅速地嵌入于基底构件的简单结构的磁式夹钳装置，其容易使夹紧对象物的固定面形成液密性，且容易沿着固定面确保密接性较高的平坦面。另外，提供一种在处于夹紧状态时也能抑制通过磁通的泄漏所致的夹紧力降低且环状的框体的周边不易破损的结构的磁力式夹钳装置。

﹝解决课题的手段﹞

用以解决上述的课题的本发明的第一手段，提供一种磁式夹钳装置，其为磁力式夹钳装置，具有由软质磁性材料所构成的底板，该底板具备有用以使夹紧对象物抵接保持于一方的外表面的固定面；在该底板设置有多个从其固定面贯通至背面为止的收容空腔部；在各自的收容空腔部分别收纳有一座磁力产生机构；在该磁力产生机构构成为：在收容空腔部的固定面侧中央以与底板的固定面为同一平面的高度来与收容空腔部分离的方式配置有由软质磁性材料所构成的收容盖体；在该收容盖体的外周外缘部与底板的收容空腔部内壁外缘部之间的分离部的固定面近旁部，配置有非磁性的金属框体；在该非磁性的金属框体的背面，以收容盖体与收容空腔部内壁之间的分离部作为磁铁收纳空间，并以遍及于收容盖体的外周的方式排列收纳有被等量分割后的非可逆永久磁铁；在配置有这些的收容盖体及排列于该收容盖体外周的非可逆永久磁铁的收容空腔部内的背面部的剩余部空间，于其中央以与收容盖体对置的方式配置有可逆永久磁铁，且在该可逆永久磁铁的周围配置有可逆永久磁铁的磁极切换用线圈；底板的收容空腔部的背面侧开口由底面盖体所闭塞；前述磁力式夹钳装置在底板内配置有多座磁力产生机构；而且，前述金属框体是与前述底板在收容空腔部内壁外缘部固定面近旁，并且与收容盖体在其外周外缘部近旁，分别接合成一体。

另外，收容空腔部的剖面，可为圆形或方形或多边形。

本发明的第二手段，为第一手段所述的磁式夹钳装置，其中，金属框体为非磁性钢。

本发明的第三手段，为第二手段所述的磁式夹钳装置，其中，金属框体更是S(硫)的含量为0.030mass％以下的沃斯田铁(austenite)系不锈钢。

也就是，在该手段中，金属框体是由硫含量已被限定的非磁性的沃斯田铁系不锈钢所形成。

本发明的第四手段，为第一至第三手段中任一手段所述的磁式夹钳装置，其中，接合是通过冶金接合所进行。

本发明的第五手段，为第四手段所述的磁式夹钳装置，其中，接合是通过激光熔接所进行。

本发明的第六手段，为第四或第五手段所述的磁式夹钳装置，其中，金属框体的外表面的外部尺寸是成为比底板的磁铁收容空间的固定面近旁的内周壁的尺寸更大，金属框体的内部尺寸是成为比收容盖体的磁铁收纳空间的外部尺寸更小，底板及收容盖体的固定面外缘也配合金属框体而带有缺口。

本发明的第七手段，为第四至第六手段中任一手段所述的磁式夹钳装置，其中，收容空腔部为圆筒状的收容空腔部，收容盖体为圆形的盖体，金属框体为环状体。

本发明的第八手段，为第四至第七手段中任一手段所述的磁式夹钳装置，其中，环状体的金属框体在其内周面或是外周面的至少一方具备螺纹槽，且通过与圆形的收容盖体的外周面外缘部的螺纹槽或是底板的内周面外缘部的螺纹槽螺合，而在嵌合于固定面近旁的状态下接合成一体。

本发明的第九手段，为第一至第八手段中任一手段所述的磁式夹钳装置，其中，金属框体在其背面侧具备槽宽比非可逆永久磁铁的厚度更窄的凹槽，且在该凹槽内配置有测定感应电动势的检测线圈。

本发明的第10手段，为第一至第九手段中任一手段所述的磁式夹钳装置，其中，金属框体是使其框体表面高度与底板的固定面的高度不一致于同一平面，而是配置于比底板还凹陷的位置，据此在金属框体上部形成有浅槽。

金属框体，并非与底板的固定面高度为同一平面，而是些微凹入而配置。

﹝发明效果﹞

依据本发明的第一手段，由于嵌合于由软磁性材料所构成的底板与收容盖体之间的非磁性的金属框体是在固定面近旁与这些接合成一体，所以能保持固定面的液密性，另外，由于金属框体是非磁性体，所以无论是在已磁化于夹紧对象物的情况下或取消磁通的夹紧解除的情况下都对非磁性体没有影响，且不会被夹紧对象物吸引而浮起，又由于金属框体是一体地接合底板与收容盖体，所以收容盖体也不会外露于固定面侧。另外，由于是非磁性的金属框体所以在夹紧时磁通会通过夹紧对象物，另一方面，磁通并没有往非磁性的金属框体泄漏，所以不会像为磁性体的情况，夹紧力不会降低，且容易适当地形成夹紧状态。

另外，在夹紧对象物为射出成型的模具等的情况下，在容易接受热的影响时，虽然非磁性的金属框体的热膨胀系数与底板或收容盖体的软磁性材料的钢不同，但是通过一体地接合，金属框体就不易浮起或脱落。

另外，若非磁性的金属框体为非磁性钢，则可以通过与底板或收容盖体的软磁性材料的钢的冶金接合来实现一体接合，进而若是通过激光熔接所为的接合，则因会止于局部的加热因此能一边获得通过较深的熔入所致的具有强度的接合，且一边可以通过将热影响抑制在最低限来接合异种金属，且能通过一体的接合来确保比接着剂或密封剂更高的液密性。

另外，若金属框体为S的含量较少的沃斯田铁系不锈钢，则由于其为非磁性且耐蚀性佳，能抑制含S的非金属夹杂物(inclusion)的生成，所以不易发生通过含S的非金属夹杂物所致的激光熔接的接合不良，且容易获得优异的接合。

另外，由于不锈钢的热膨胀系数比例如黄铜更小，所以也适合热传送而来的环境下的使用，且不易腐蚀，能稳定地保持液密性。另外，若金属框体是通过夹紧对象物从外侧按压，则在有可能凹陷或受伤时，由于不锈钢的硬度高且坚固所以撞击承受力强且能稳定使用。

当依据第六手段时，由于金属框体的外部尺寸(外径)比磁铁收纳空间的外部尺寸(外径)更大，且金属框体的内部尺寸(内径)比磁铁收容空间的分离空间的内部尺寸(内径)更小，所以金属框体不会被压入并掉入于内部。于是，即便夹紧对象物等已接触于金属框体的情况下，仍能大幅地减低金属框体被压入于内部的危险性，所以承受通过来自外部的接触所致的意外撞击等的力强，且能适当地保持金属框体或接合成一体的收容盖体的位置。

当依据第七手段时，由于金属框体为环状体，且收容空腔部的形状也是圆筒状，所以可以在底板的所期望位置切削加工成圆形以形成收容空腔部。例如，可以通过气体熔断或机械加工来简单且有效率地展开精度高的作业。如此，只要是已被贯通的收容空腔部，则由于可降低加工难度，且能保持较高的加工精度，所以能容易获得精度优选的空腔部，且大幅地改善底板的机械加工成本。

而且，当依据第八手段时，由于可以通过使螺纹槽形成于环状的金属框体来螺合并嵌合于底板或收容盖体，所以可以在尺寸精度上具有余裕度。另一方面，由于螺纹的嵌合部的余隙(clearance)可以通过细切螺纹槽来使其形成非常小，所以只要提高螺纹精度，就可以通过螺纹的紧固而获得屏蔽性。另外，由于没有必要以压入来嵌合尺寸精度高的构件，且能在使其接合成一体之前以螺合来嵌合支承，所以可以提高之后的一体化的接合作业性，且简便地展开作业。

当依据第九手段时，可以在金属框体的背面内侧所设置的沟槽的空间配置检测用的线圈。而且，由于可以比非可逆永久磁铁的厚度更缩窄供检测用线圈收纳的槽宽，所以能够以非可逆永久磁铁进不了凹槽的方式轻易地维持空间。如此，由于已配置于凹槽内的检测用线圈不会因非可逆永久磁铁而被压扁，所以能够准确地掌握夹紧状态是否通过磁极切换而适当地被形成，且能够减低通过夹紧对象物的不意图掉落所致的事故。

如第10手段，由于并非是将金属框体配置于与底板的固定面同一平面的高度，所以能够通过使其比底板的固定面更些微凹陷并深入于背面侧来降低与夹紧对象物的接触频率且不易破损。当金属框体的环等破损时事实上就不可能进行维修。于是，只要金属框体事前稍微被偏置(offset)而进入里侧就能减轻维修负担且能减低管理成本。另外，在容易受到通过来自夹紧对象物的射出成型的模具的热所致的影响时，因非磁性的金属框体会通过浅槽而不直接接触于夹紧对象物，因此可以若干地减轻热影响。

附图说明

图1是本发明的实施态样1的磁力式夹钳装置的磁力产生机构的分解立体图。

图2是放大实施态样1的磁式夹钳装置的底板的一部分并从固定面侧俯瞰的俯视示意图。

图3是实施态样1的磁力产生机构的A-A剖视图。

图4是将图3的磁力产生机构的环状体的周边C的部位放大四倍后的局部放大图。

图5是示意性地说明磁力式夹钳装置的夹紧状态时的磁路的说明图。

图6是示意性地说明磁力式夹钳装置的取消状态时的磁路的说明图。

图7是在本发明的实施态样1的磁性夹钳装置搭载有六座磁力产生机构的示意图。

图8是本发明的实施态样2(从底面侧以螺栓索固定的态样)的磁力式夹钳装置的磁力产生机构的分解立体图。

图9中的(a)部分是将图8的本发明的实施态样2的六座磁力产生机构配置成矩阵(matrix)状的磁力式夹钳装置的俯视图，图9中的(b)部分是图9中的(a)部分的E-E剖视图。

图10是本发明的实施态样3(底面盖体抵接于底板背面全体的态样)的磁力式夹钳装置的磁力产生机构的分解立体图。

具体实施方式

以下一边适当参照附图一边针对本发明的实施方式加以说明。

首先，磁力式夹钳装置(1)可以通过底板(2)和磁力产生机构(3)而装卸自如地以磁力来固定夹紧对象物(30)，该底板(2)以表面侧的固定面(10)作为夹紧面而可供夹紧对象物(射出成型机的模具、可供机械加工的工件等)固定，该磁力产生机构(3)收纳于例如有4个至50个左右分离地开口于该底板(2)内的各个收纳空腔部(4)。

虽然收纳空腔部的开口形状能够为圆形、四角形、多边形，但是在以下的说明中，是以圆形、即基本形状为圆筒状的收纳空腔部(4)为例来说明。另外，圆筒的外径在深度方向并非一样，也包含有外径变化的多段式的形状。

另外，图7例示在底板(2)具备3个×2行的六个收容空腔部(4)，且六座磁力产生机构协调作动的磁力式夹钳装置(1)。磁力产生机构的座数或排列是按照夹紧对象物的形状或重量等而设定，当然不限于例示的排列。

另外，本申请的磁式夹钳装置(1)可以使夹紧面朝向上面、下面、垂直面配置。

在以下的说明时，虽然是与附图的配置一致，将夹紧面、即夹紧对象物的固定面(10)作为上，将可供底面盖体(12)配置的磁式夹钳装置安装部(31)作为下的位置关系来说明，但是毕竟夹紧的固定面(10)的方向只是用以说明而并非被限于此。

另外，虽然以下有的情况是为了方便起见而揭示具体的数值来说明，但是毕竟数值仅是一例而并非被限于此。

首先，简单地说明磁力产生机构(3)的构成。在底板(2)的固定面(10)位于上面时，磁力产生机构(3)是在开口于底板(2)的各个收容空腔部(4)内分别收纳有一座。

另外，在图1以下所图示的实施例中，由于收容空腔部形成圆筒状，所以虽然是以端面圆形的开口的情况为例加以说明，但是除了金属框体为环状体进而以伴同旋转动作的螺纹来螺合的构成的情况，其余也能够应用于端面开口成方形的形状或多边形的开口的情况。

本发明的磁力产生机构是为了使铝镍钴磁铁等的可逆永久磁铁的磁极反转而具备磁极切换用线圈，通过对之通电就可以使成为取消状态、夹紧状态的磁极反转并切换，在通电停止后也可以保持已被反转的状态。

另外，该磁力产生机构(3)是从固定面侧朝向背面，在图1中是由上依次地在中央配置有圆筒状的收容盖体(6)，在其周围配置有环状的非磁性的金属框体(23)，在非磁性的金属框体(23)的下方的磁铁收纳空间(14)的收容盖体(6)的外周配置有多数个呈环状(在端面为方形的情况是配置成方形)的非可逆永久磁铁(7)(另外，在环状的情况下，非可逆磁铁(7)的磁极是分别位于外周与内周)，在收容盖体(6)的正下方以磁极成为上下方向的方式配置有可逆永久磁铁(8)的铝镍钴磁铁，且使铝镍钴磁铁的磁极切换用线圈(9)能够通电地在铝镍钴磁铁的周围旋转。

然后，在图1及图3中，在底板的背面侧配置有底面盖体(12)，并从背面侧封闭底板(2)的收容空腔部(4)。虽然底面盖体可以形成配合开口的形状，但是也可为覆盖底板的背面全体的形状。

另外，由于也可以通过将从底面盖体(12)贯通可逆永久磁铁(8)的固定用螺栓(13)插通至收容盖体(6)的背面为止并紧固，以免收容盖体(6)从固定面(10)往上脱落，所以不会妨碍固定用螺栓(13)的使用。但是，在本发明中，由于非磁性的金属框体(13)是将其上部外缘与底板(2)的收容空腔部内壁外缘部(4a)，将金属框体(13)的上部内缘与收容盖体的外缘部(6a)分别接合成一体，所以在以激光熔接等来一体化的情况下，就不一定需要从底面侧以固定用螺栓(13)来紧固，而能采用可以节省通过如此的固定用螺栓所为的紧固的工夫的结构。

也就是，底面盖体(12)是以堵塞底板(2)的收容空腔部(4)的背面部开口(5)的方式从底板(2)的背面来覆盖收容空腔部(4)。另外，由于底面盖体(12)为软质磁性材料，所以也能通过被配置于与底面盖体对置的位置的可逆永久磁铁(8)、即铝镍钴磁铁吸引来保持。由于底面盖体(12)也具有预防从背面往磁式夹钳装置安装部(31)的泄漏磁通的任务，所以成为具有某程度的厚度的软质磁性材料，底面盖体(12)的厚度，例如是15mm。铝镍钴磁铁是将与收容盖体(6)和底面盖体(12)相接触的部位设为N极或S极，虽然是以夹紧状态和取消状态可逆地使磁极逆转，但是无论是哪一个磁极，都会分别吸引两端对置的收容盖体(6)或底面盖体(12)。

另外，底板(2)及收容盖体(6)可以使用例如软质磁性材料的低碳钢。另外，由于低碳钢几乎没有加热及冷却过程中的淬火硬化的情况，所以即便进行通过熔接所为的接合，仍可以减少所谓对铁心的影响。然后，虽然也取决于设计上的可夹紧重量，但是底板的板材的厚度例如是30mm至60mm左右。以下，以底板(2)的厚度为38mm的情况为例加以说明。另外，虽然底板(2)的形状正常是长方形或正方形等的矩形，但是若固定面为平坦的话，则并非被限于这些。

然后，在底板(2)具备有多数个从成为夹紧面的固定面(10)往底板(2)的背面(11)贯通于厚度方向的收容空腔部(4)。例如，有关收容空腔部(4)的直径，非可逆永久磁铁的收纳部为78mm。然后，收容空腔部(4)的直径可以在深度方向设置不同的场所，例如，也可成为固定面近旁的收容空腔部内壁外缘部(4a)为直径80mm，非可逆永久磁铁收纳部为直径78mm，背面开口部(5)的直径为86mm的多段式形状。然后，与邻接的收容空腔部(4)为离开例如15mm至20mm左右(若是收容空腔部的中心彼此的分离距离时则为95mm至100mm左右)。另外，在收容空腔部彼此之间是于底板内开设有配线用路径(15)。

另外，有关底板(2)的结构，在将开口形成为圆形的情况下，虽然有时会将内径在中央部设为稍微小径，但是收容空腔部(4)的开口是贯通成圆筒状，所以不需要复杂的机械加工，且由于没有必要进行通过小径的端铣刀所为的机械加工，所以可以简单且廉价地形成收容空腔部(4)。由于底板的固定面表面为平滑面，所以夹紧力没有白白浪费掉且容易发挥。

靠收容空腔部(4)的表面、即底板(2)的固定面近旁的收容空腔部内壁外缘部(4a)，是遍及于深度4.7mm地切削出1mm宽的沟槽，仅有固定面近旁的开口的外径为80mm。在该1mm宽的沟槽嵌合并螺合有非磁性的金属框体(23)的环状的外周部。另外，当非磁性的金属框体(23)的厚度事先设为例如4.2mm时，非磁性的金属框体(23)就可以配置于从固定面(10)伸入0.5mm的位置。

然后，在收容空腔部(4)的靠固定面的中心部，配置有厚度20mm外径70mm的圆筒状的收容盖体(6)。另外，在收容盖体(6)的靠固定面的外周外缘部(6a)，是以遍及于深度4.7mm的方式使外径成为66mm，在变细2mm宽度的周壁，设置有0.5mm宽度的外螺纹(6b)的螺纹槽。在非磁性的金属框体(23)的内周部(24)，以与该外螺纹螺合的方式设置有内螺纹(24a)，在收容盖体(6)的外周外缘部(6a)与底板的收容空腔部内壁外缘部(4a)之间嵌入非磁性的金属框体(23)并固定时，在金属框体的内周部(24)的部分，内螺纹(24a)与外螺纹(6b)能螺合并嵌合。

虽然通过该非磁性的金属框体(13)的外周或内周的螺纹槽所为的螺合，在本发明中并非一定需要，但是当螺合时，比起通过无间隙地压入来固定的情况还可以在公差上具有余裕。另外，在以激光熔接等来接合并一体化时，若是以螺纹来螺合，由于可以一边旋转至既定的深度位置为止，且一边使金属框体(13)的环状体嵌合，所以作业性佳。而且，当以激光熔接来使局部熔入较深时，就可以形成更坚固的接合。熔入部(32)是具有深度的熔入。

在本发明中所谓的接合，有冷缩配合(shrink fit)等的机械接合、接着剂接合、冶金接合，只要是底板或收容盖体与金属框体可以一体地接合，且能获得通过液密性所为的屏蔽的接合就可以应用。另外，所谓冶金接合，有通过气体熔接(gas welding)、电弧(arc)熔接、激光熔接等的熔接所为的熔融一体化、通过电阻熔接、锻接、摩擦压接等的压接所为的一体化、通过锡焊、硬焊等的焊接所为的一体化等。

所谓硬焊，是指不使母材熔融而是通过熔融的硬焊材料的润湿现象在母材间以毛细管现象浸透的过程中进行母材与焊料的结合，据此来接合母材的方法。例如在炉内硬焊中，使用将硬焊材料和助熔剂(flux)事先安置于硬焊部的预加焊料硬焊(preplacedbrazing)方法来接合。

可是，由于必须准备可供磁力产生机构的接合部整体进入的程度、也就是可供配置有多个磁力产生机构的磁式夹钳装置进入的大小的炉，所以作业会变得大型化。另外，由于在组起具有配线的感测器或电磁铁的线圈等之前有必要事先通过硬焊来接合，所以组装起磁力产生机构的顺序会受到限定且会使自由度下降。

所谓激光熔接，例如是将二氧化碳激光(carbon dioxide laser)或YAG激光(YAGlaser：yttrium aluminum garnet laser；钇铝石榴石激光)等的功率密度高的激光光予以聚光并以脉冲状或连续状来照射于母材，据此使母材熔融的方法。在通过激光熔接所进行的情况下，局部的功率密度会较高，且激光熔融熔接部能通过键孔(keyhole)的生成，来获得焊珠宽度(bead width)较窄且熔入较深的形状。于是，与较浅且较宽的熔入的电弧熔接等相比，由于可以进行熔入剖面的宽度较窄且较深的熔入的接合，所以在嵌入并熔接如本发明的具有厚度的构件的情景上，是以激光熔接为优选。

然后，作为本发明的激光熔接，例如是可以优选地应用YAG激光、即将Nd³⁺：Y³Al⁵O¹²石榴石作为发光材料来使用的激光。

然后，由于可以使软磁性材料的钢与不锈钢的二种类的金属熔融来进行焊珠宽度较窄且到达数毫米的深度的接合，所以能获得足够的接合强度。另外，收容盖体可以使用低碳钢，由于低碳钢几乎没有加热及冷却过程中的淬火硬化，所以即便是进行通过熔接所为的接合，仍可以减少对铁心的影响。而且，只要是激光熔接就可以将该影响止于局部。

另外，所谓非磁性的金属框体(13)，是为了使磁力通过框体上并不降低夹紧力，而使用不受到磁场的影响的非磁性材料，且适于冶金接合的金属。例如，可以应用沃斯田铁系不锈钢、或黄铜等。另外，由于黄铜的热膨胀系数较高，所以优选为不锈钢。

也就是，作为本发明中所谓的非磁性钢，可列举以例如C(碳)、Mn(锰)、Ni(镍)、Cr(铬)、N(氮)等为主的合金成分且显示沃斯田铁组织的非磁性的合金钢。这些可大致区分成高Ni系、高Mn系及这些的中间型等。

例如，作为高Ni系的不锈钢，可列举例如SUS303、SUS304、SUS316等。SUS303，为18Cr-8Ni的沃斯田铁系不锈钢，由于被削性优异且加工性突出，所以容易进行环等的切削加工。确实，因其含有0.15mass％以上的S作为被削性成分，因此易于切削加工，但是在与低碳钢的熔接方面，由于当S含量较高时就会在晶粒边界上析离该些成分，所以有时会发生晶粒边界破裂等，有的情况熔接会因破裂而造成不适当。于是，熔接并不一定容易，且有的情况会难以进行通过熔接所为的简便的接合。

本来，在通过激光熔接所为的接合的情况下，即便是在沃斯田铁系不锈钢当中，仍是以S成分的含量较少的钢为优选。虽然SUS304为18Cr-8Ni的沃斯田铁系不锈钢，但是由于S含量低至0.030以下，所以即便是与低碳钢的激光熔接，仍不易析离S系夹杂物，且在熔接时也不易发生破裂，因此合适于激光熔接。一般而言，若是SUS304和SUS303，虽然是以SUS303加工成环状或切削凹槽的加工性较为优异，但是SUS304比SUS303更合适于熔接，且耐蚀性也较为优异。由于S含量较少的沃斯田铁系不锈钢，为非磁性且耐蚀性佳，并能抑制含S的非金属夹杂物的生成，所以不易发生通过含S的非金属夹杂物所致的激光熔接的接合不良。

SUS316，即便施以加工仍不易使磁导率(magnetic permeability)变高，且磁性不易因加工畸变而被诱发。

另外，所谓高锰钢，是含有11％以上的Mn的沃斯田铁组织的非磁性的合金钢。由于强度较高，导磁率的稳定性也较优异，且Ni含量较少，所以经济性也较优异。但是，高Mn钢的加工硬化性较高，有的情况被削性容易变差。

在本发明的实施例中，是以由SUS304所构成的沃斯田铁系不锈钢来形成非磁性的金属框体，且将之通过YAG激光来与软磁性材料的钢以激光熔接接合在1.6mm的熔入深度。另外，没有以遍及于全周的方式设置螺纹槽的必要性，且在激光熔接的情况下，将金属框体(23)压入于收容空腔部(4)与收容盖体(6)之间，即便仅通过激光照射来熔接仍能够以足够的接合强度来一体化。在金属框体的内缘设置螺纹的情况下，可以在使金属框体(23)嵌合于收容盖体(6)的外周之后，压入于底板的收容空腔部(4)，之后通过进行激光照射就可以一体化。

另外，为了使各个磁力产生机构(3)的表面侧充分获得夹紧力，使由软质磁性材料所构成的圆柱状的收容盖体(6)的表面高度与底板(2)的固定面(10)的高度一致。具体而言，在收纳磁力产生机构之后，进而研磨夹紧面的表面等使之事先一致以便成为同一平面。此时，由于非磁性的金属框体(23)处于0.5mm较深的位置，所以在研磨时非磁性的金属框体(23)也不会卡住而造成妨碍，且由于在使用中也不会与夹紧对象物直接接触，所以非磁性的金属框体(23)通过设为0.5mm的深度的浅槽(16)就不易破损。

可是，当同一平面的固定面不一致，且在与夹紧对象物之间发生0.5mm的间隙时，磁式夹钳装置对夹紧对象物的夹紧力就会降低至原来的60％以下，且当成为1mm的间隙时吸附力就会降低至原来的15％左右。

此点，依据本发明，由于可以使底板(2)的固定面(10)、与收容盖体(6)的高度一致于同一平面，所以容易无损地保持夹紧力。另一方面，由于可以在非磁性的金属框体(23)与固定面(10)之间设置些微间隙的浅槽(16)，所以也可以抑制通过与夹紧对象物的接触所致的破损，另外，由于非磁性的金属框体不使磁通泄漏，所以磁通在固定面附近不会泄漏，且不会妨碍夹紧力。

当将从底板至收容盖体为止的固定面以软磁性材料的一片板形成一体的情况来与本发明做比较时，虽然确实可以保持固定面的液密性，但是会在非可逆永久磁铁与夹紧对象物之间存在磁性材料，所以磁通会泄漏。于是，与非磁性的金属框体的情况相比无法避免夹紧力的降低，且夹紧效率会降低。如此，夹钳装置的小型化或减薄厚度就变得困难，且无法避免整体装置的大型化。

接着，由于圆柱状的收容盖体(6)配置于收容空腔部(4)的中心，所以会与收容空腔部内壁面(4b)分离约4mm，而配置于固定面近旁的非磁性的金属框体(23)的正下方会成为分离成甜甜圈(doughnut)状的空间，且将该环状的分离空间作为磁铁收纳空间(14)。在该环状的磁铁收纳空间(14)，收纳有当整体闭合时成为外径78mm内径70mm高度15mm的环状的由被分割成放射状的厚度4mm的圆弧状切片(例如分割成八个成放射状)所构成的非可逆永久磁铁(例如钕磁铁(neodymium magnet))(7)。

本发明的所谓非可逆永久磁铁(7)是指保磁力较高的铁氧体磁铁(ferritemagnet)或钕磁铁等的所谓永久磁铁，且以磁化较强的钕磁铁(Nd-Fe-B(铝铁硼)系磁铁)为优选。理由在于：由于可以通过使用强力的钕磁铁来减薄厚度，所以可以减薄为了获得所期望的夹紧力的磁式夹钳装置整体的厚度。由于只要装置的厚度变薄，就容易确保夹紧对象物的工件的可动空间，所以在将该磁式夹钳装置应用于模具反转装置等的情况下，周围的空间也会变宽。另外，该钕磁铁为已将外周或内周形成为所谓N极或S极的磁极的方向的磁铁。

接着，针对形成于金属框体(23)的背面侧的环状凹槽(18)加以说明。将图3所示的环状体的周围C的放大图显示于图4。在图4中非磁性的金属框体(23)的左方为内周且为收容盖体(6)。金属框体(23)的宽度比磁铁收纳空间(14)更宽，且在成为磁铁收纳空间(14)的正上方的金属框体(23)的背面，设置有用以收纳检测线圈(17)的环状凹槽(18)。该金属框体(23)为非磁性体，例如是由沃斯田铁不锈钢所构成。

例如，相对于约4mm至4.5mm宽度的环状的磁铁收纳空间(14)，由于金属框体(23)设为略小于7mm的宽度，且将金属框体的内周部(24)以螺纹(6b、24a)螺合于圆形盖体外周外缘部(6a)，且使金属框体(23)的外周部(25)嵌合于收容空腔部内壁外缘部(4a)来屏蔽，所以金属框体(12)不会掉入于宽度较窄的磁铁收纳空间(14)，即便是在夹紧对象物不经意碰撞的情况下，由于金属框体(12)不会在深度方向弯曲或破损，所以屏蔽性不易丧失。然后，螺纹部配置螺纹密封剂，于外周部(25)是配置接着剂，据此更具有屏蔽性。然后，作为该用以密封的螺纹用的密封剂，可以多方地应用将尼龙树脂(nylon resin)、硅氧(silicone)树脂、醇酸(alkyd)树脂、氟系树脂、丁基橡胶(butyl rubber)等的预敷(precoat)系的密封剂事先涂布于螺牙，且螺合螺纹的密封剂。另外，作为屏蔽用的接着剂，虽然只要是适于接着金属彼此的接着剂就能广泛地应用，但是为了保持屏蔽性，则以同时具有能追随热膨胀的弹性力的接着剂为优选。

另外，当使用为了缠结于螺纹的沟槽而将因螺纹的嵌合而被排出的硬化剂的微胶囊(microcapsule)、与包含硬化催化剂的树胶(gum)性状的甲基丙烯酸酯(methacrylicester)调配所成的橡胶状密封剂时，由于只要以环绕于螺纹槽数圈的方式来涂布就不会流动而可以停留于螺纹槽，所以在锁紧时被锁紧的部位就会通过从微胶囊所排出的硬化剂而适当地硬化，且能获得适当的密封性。

然后，由于螺纹槽的嵌合误差越小则密封性就越高，所以优选是尽量事先精度佳地加工，但是若使用密封剂，当搭配例如树胶状密封剂时，就不会受到螺纹的余隙精度影响而能确保一定的密封性。

而且，在金属框体(23)为4.2mm的厚度时，在其背面设置有宽度3mm深度略小于2mm的环状凹槽(18)。由于该环状凹槽的宽度比配置成环状的非可逆永久磁铁(7)的4mm左右的厚度更窄，所以其空间不会因非可逆永久磁铁而被压扁。然后，在该环状凹槽内配置0.8mm左右的直径的检测线圈(17)。

然后，配置于环状凹槽(18)的检测线圈(17)，在夹紧状态的磁化状态时可以通过计测感应电动势并检测磁通的强度来确认是否获得如同所期望的夹紧力，据此确认夹紧状态中是否没有问题并可以安全地夹紧。

然后，非可逆永久磁铁(7)(钕磁铁)以仿效环状的磁铁收容空间(14)的形状的方式等量分割为三个至八个左右的成圆弧状，且以包围软质磁性材料的收容盖体(6)的方式配置成环状来使用。虽然实施例的附图上显示分割成八个，但是未被限于此。这些磁铁的磁极的方向，是以若外周为S极则内周就成为N极，外周若为N极则内周就成为S极的方式，在一个磁力产生机构内使磁极的方向一致来配置。而且，在邻接的磁力产生机构彼此中，也可以事先形成使磁极反转的配置，且在邻接的磁力产生机构(3、3)彼此中事先形成交错的磁极。

在本发明中所谓的软质磁性材料，是指软铁、低碳钢、硅钢、高导磁合金(permalloy)等的容易磁化且保磁力较小的高导磁率磁性材料。在本发明的实施例中，例如，底板(2)、收容盖体(6)、底面盖体(12)的任一个，都是使用同质的低碳钢来说明。当然，不一定需要全部为相同的材料。另外，也可以使用硅钢的所谓的电磁钢板。

另外，以由软质磁性材料所构成的收容盖体(6)作为铁心，并在其外周部的磁铁收容空间(14)使磁极一致地配置环状的钕磁铁，且在收容盖体(6)的背面，配置有以上底、下底分别作为磁极的直径约66mm厚度18mm的圆柱状的铝镍钴磁铁来作为可逆永久磁铁。另外，在磁铁中央，上下开设有可供固定用螺栓(13)插通的贯通孔。然后，在铝镍钴磁铁的外周配置有磁极切换用线圈(9)，在铝镍钴磁铁的下底配置有底面盖体(12)。

本发明的所谓可逆永久磁铁(8)，是指具有对配置于可逆永久磁铁的周围的磁极切换线圈(9)通电，据此可以使该磁极反转的特性的磁铁，例如以铝镍钴磁铁为优选。

另外，在底板(2)内，多个磁力产生机构(3)可以并联排列成多列多行(例如，3列2行)的矩阵状。当然，不限于此而也可以多列多行的矩阵状来组入六组以下、六组以上的磁力产生机构(3)。而且，多个磁力产生机构(3)，并不一定需要配置成矩阵状。

邻接的磁力产生机构(3)为邻近配置，在邻接于行方向的收容空腔部(4)的中央部，形成有用以相互地连结被配置于铝镍钴磁铁的周围的磁极切换用线圈(9)的配线的配线用路径(15)且连通着。在磁极切换用线圈(9)的外周侧，形成有用以配设该配线的圆筒状空间，该圆筒状空间是以配线用路径(15)所连通。据此，即使不使配线露出于底面盖体之外仍可以连通配线。在配设后，于多余的间隙充填有合成树脂制的密封材料。但是，由于前述密封材料并非为必须，所以也能够省略。由于这些的多个磁力产生机构(3)相互地协同协调动作，所以能通过使通电至磁极切换用线圈(9)来一齐连动地进行夹紧状态、取消状态的双方。

铝镍钴磁铁的磁极是通过对磁极切换用线圈(9)通电既定短时间来切换并逆转。磁极切换用线圈(9)为多层地卷装于纵剖面沟槽形的合成树脂性的壳体构件(casemember)；磁极切换用线圈(9)是以可以对铝镍钴磁铁附加铅直方向的磁场的方式所构成。

各个收容空腔部(4)、和收容盖体(6)是嵌入至与固定面成为同一平面的高度为止。此时，底板(2)的固定面(10)与收容盖体(6)的表面的高度是事先设为一致。此理由在于：当有空出间隙时，对夹紧对象物的夹紧力就变得无法充分传送。例如，当发生0.5mm时，磁式夹钳装置的夹紧力就会降低至原来的60％以下，当来到1mm的间隙时，吸附力就会降低至原来的15％左右。于是，虽然收容盖体(6)在装配于底板(2)时会与固定面大致成为同一平面的高度，但是为了使表面更为平滑，优选是研磨固定面表面以更平滑化、同一平面化。

另外，磁式夹钳装置(1)是在底板(2)的收容空腔部(4)内依次重叠磁力产生机构(3)的各个构成构件之后将底面盖体(12)以固定用螺栓来与收容盖体(6)紧固，据此来固定。如图1所示的分解图，例如，在底面盖体(12)之上配置铝镍钴磁铁(8)，在其周围配置磁极切换用线圈(9)，且对邻接的磁极切换用线圈(9)，通过配线用路径(15)做更进一步配线。然后，将收容盖体(6)重叠设置于可逆永久磁铁(铝镍钴磁铁)(8)之上，且在周围的环状的磁铁收纳空间(14)将八片非可逆永久磁铁(钕磁铁)(7)依次插入至里侧之后，摆上检测线圈(17)，且从上插入非磁性的金属框体(23)，并进行激光熔接。另外，检测线圈(17)的接线是通过八片磁铁的间隙来与设置于磁极切换用线圈(9)的周围的配线连接。如此，由于多个磁力产生机构被并联配置着，所以可以一齐以通电来切换取消状态、夹紧状态。另外，由于是以将底板内的邻接的收容空腔部彼此之间一部分带有缺口或在内部开设有连络孔等的方式来连络而形成有配线用路径，所以配线不露出于固定面、背面的双方的外部，一边可减低短路等的危险性且一边也可保持屏蔽性，此外也容易确保装置整体的稳定性。

接着，针对以上的磁力式夹钳装置(1)的夹紧动作的作用加以说明。

首先，本发明的磁式夹钳装置(1)是通过从取消状态切换至夹紧状态，以磁力将夹紧对象物(30)保持于固定面(10)上的装置；切换动作是通过以磁极切换用线圈(9)所产生的磁通来改变铝镍钴磁铁(8)的磁极的方向，据此来进行。也就是，当将既定方向的电流对磁极切换用线圈(9)通电短时间时，铝镍钴磁铁(8)的磁场的方向就会反转，可从图6的取消状态的磁通(21)的状态切换至图5的磁通(20、22)的状态。结果，通过永久磁铁(7)所产生的磁通(20)、与通过铝镍钴磁铁(8)所产生的磁通(22)会相辅成为如图5所示的磁路，并通过由磁性体所构成的夹紧对象物(30)而形成有闭合回路(closed loop)状的磁路，且成为夹紧状态。

据此，夹紧对象物(30)会通过磁力以被吸附于底板(2)与磁力产生机构(3)的固定面(10)的方式由磁力所固定。

另外，由于在非可逆永久磁铁(7)的上方，配置有由非磁性体的不锈钢所构成的非磁性的金属框体(23)，所以在夹紧状态时，磁通流动至夹紧对象物(30)之际，磁通不易泄漏至非磁性体的非磁性的金属框体(23)或作为其上方的间隙的浅槽(16)，且夹紧力不会降低。

在从图5的夹紧状态切换至图6的取消状态时，对磁极切换用线圈(9)通电短时间且既定长度(例如，0.5秒至3秒左右)的与上述逆向的电流。如此，铝镍钴磁铁(8)的磁极的方向会反转并磁场切换成如图6。通过非可逆永久磁铁(7)所产生的磁通(20)、与通过可逆永久磁铁(8)所产生的磁通(21)成为图6所示且被取消。如此，由于几乎不会发生磁通往夹紧对象物(30)的泄漏，所以可解除夹紧，且可以从固定面(10)轻易地卸下。

以上的结构的磁式夹钳装置(1)，可以使底板(2)形成水平姿势并将上下面的一方作为固定面(10)来使用，或可以应用于在将之从水平状态夹紧的状态下使之进一步上下旋转并反转的模具反转装置。另外，也可以采用于：在将底板(2)垂直地竖立的状态下，将夹紧面作为垂直面来使用，且在射出成型机的可动盘或固定盘中固定模具的夹钳装置的夹钳部分。由于本发明的固定面(10)有液密性，所以冷却剂等不易侵入于装置内部，也可以较优选地使用于射出成型的模具等。

附图标记说明

1 磁力式夹钳装置 2 底板

3 磁力产生机构 4 收容空腔部

4a 收容空腔部内壁外缘部 4b 收容空腔部内壁面

5 背面开口部 6 收容盖体

6a 外缘部 6b 外螺纹

7 非可逆永久磁铁(钕磁铁) 8 可逆永久磁铁(铝镍钴磁铁)

9 磁极切换用线圈 10 (底板的)固定面

11 (底板的)背面 12 底面盖体

13 固定用螺栓 14 磁铁收纳空间

15 配线用路径 16 浅槽

17 检测线圈 18 凹槽

19 贯通孔 20 磁通

21 磁通 22 磁通

23 非磁性的金属框体 24 内周部

24a 内螺纹 25 外周部

30 夹紧对象物 31 磁式夹钳装置安装部

32 熔入部。

Claims (10)

1.一种磁式夹钳装置，具有由软质磁性材料所构成的底板，该底板具备有用以使夹紧对象物抵接保持于一方的外表面的固定面；

在该底板设置有多个从其固定面贯通至背面为止的收容空腔部；

在各自的收容空腔部分别收纳有一座磁力产生机构；

在该磁力产生机构构成为：

在收容空腔部的固定面侧中央以与底板的固定面为同一平面的高度来与收容空腔部分离的方式配置有由软质磁性材料所构成的收容盖体；

在该收容盖体的外周外缘部与底板的收容空腔部内壁外缘部之间的分离部的固定面近旁部，配置有非磁性的金属框体；

在该非磁性的金属框体的背面，以收容盖体与收容空腔部内壁之间的分离部作为磁铁收纳空间，并以遍及于收容盖体的外周的方式排列收纳有被等量分割后的非可逆永久磁铁；

在配置有这些的收容盖体及排列于该收容盖体外周的非可逆永久磁铁的收容空腔部内的背面部的剩余部空间，于其中央以与收容盖体对置的方式配置有可逆永久磁铁，且在该可逆永久磁铁的周围配置有可逆永久磁铁的磁极切换用线圈；

底板的收容空腔部的背面侧开口由底面盖体所闭塞；

前述磁力式夹钳装置在底板内配置有多座磁力产生机构；

而且，前述金属框体是与前述底板在收容空腔部内壁外缘部固定面近旁，并且与收容盖体在其外周外缘部近旁，分别接合成一体。

2.根据权利要求1所述的磁式夹钳装置，其中，金属框体为非磁性钢。

3.根据权利要求2所述的磁式夹钳装置，其中，金属框体更是S的含量为0.030mass％以下的沃斯田铁系不锈钢。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的磁式夹钳装置，其中，接合是通过冶金接合所进行。

5.根据权利要求4所述的磁式夹钳装置，其中，接合是通过激光熔接所进行。

6.根据权利要求4或5所述的磁式夹钳装置，其中，金属框体的外表面的外部尺寸是成为比底板的磁铁收容空间的固定面近旁的内周壁的尺寸更大，金属框体的内部尺寸是成为比收容盖体的磁铁收纳空间的外部尺寸更小，底板及收容盖体的固定面外缘也配合金属框体而带有缺口。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的磁式夹钳装置，其中，收容空腔部为圆筒状的收容空腔部，收容盖体为圆形的盖体，金属框体为环状体。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的磁式夹钳装置，其中，环状体的金属框体在其内周面或是外周面的至少一方具备螺纹槽，且通过与圆形的收容盖体的外周面外缘部的螺纹槽或是底板的内周面外缘部的螺纹槽螺合，而在嵌合于固定面近旁的状态下接合成一体。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的磁式夹钳装置，其中，金属框体在其背面侧具备槽宽比非可逆永久磁铁的厚度更窄的凹槽，且在该凹槽内配置有测定感应电动势的检测线圈。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的磁式夹钳装置，其中，金属框体是使其框体表面高度与底板的固定面的高度不一致于同一平面，而是配置于比底板还凹陷的位置，据此在金属框体上部形成有浅槽。

Images